Jak způsobit mutace

V roce 1899 dva vědci - Ruská SI Korzhinskii a Holanďan Hugo de Vries popsat fenomén genetické variability v přirozených podmínkách. Různé druhy mezi ohromující hmotnosti normálního těla našli někteří jedinci, výrazně se liší ve svých vnějších znaků. Tyto formy se nazývají de Vries mutace nebo mutanty.

Charakteristickým rysem mutantů bylo, že přechází na potomky změnily své značky. Jinými slovy, příroda variabilita byla dědičná. V krátkodobém horizontu, tento jev byl objeven v mnoha rostlin a živočichů. Bylo jasné, že mutanti se vyskytují ve všech druzích živých bytostí. Kde v průměru jednou mutací nastane mezi 100 tis. Nebo 1 mil. Osob.

Nápadné odlišnosti od běžných polyploidních živočichů. Levý ukazuje obvyklou pupalkový rostlinu, na pravé straně - obří pupalky dvouleté, našel Hugo de Vries v pozdních 90. letech minulého století. De Vries nevěděl, co dlužím této instance Primrose svou velkou postavu, roztroušená stonky, velké květy. Teprve po 30 letech, genetici zjistili, že je to z důvodu nárůstu počtu chromozomů v buňkách obří pupalky dvouleté. Obrázek obří pupalkový byl vyroben de Vries.

Samozřejmě, že výzkumníci mají zájem v otázce povahy mutací a jejich příčiny. Mutace - mění dědičné vlastnosti organismů, takže jejich povaha je spojena s určitou poruchou ve složení a struktuře chromozomů, které nesou dědičné nebo genetické, informace (viz článek «Dědičnost» ..). Ale co přesně se mění v chromozomech s mutací nastane, nebylo možné zjistit, na dlouhou dobu. Kromě toho, pro téměř čtvrt století, genetici nemohl vyvolat mutace uměle a mutanty nalézt pouze v přírodě.

Ale v roce 1925 sovětský vědec, akademik GA Nadson a GS Filippov studenta podařilo ozáření uměle vyvolávat mutace v mikroskopických houba. Autoři nejprve popsat „indukované mutageneze“ v kvasinkách pod vlivem rentgenového záření. Po dvou letech ve Spojených státech G. Möller ukázaly mutagenní účinky rentgenů na ovocné mušky - malý hmyz, který je často používán genetiky při svých experimentech. Tak byl otevřen záření mutageneze, t. j. umělé indukce mutací vliv na živé organismy, různých druhů záření. Nyní víme, že téměř všechny druhy energie záření, které jsou schopné měnit dědičnost všech živých organismů, a to bez výjimky - od virů na člověka.

Po dlouhou dobu nebyla schopná způsobit mutace s chemickým vlivům. T. X. Morgan ve Spojených státech, Koltsov v SSSR, a mnoho dalších dát sami takové zážitky a svěřil svým učedníkům, ale bezvýsledně.

Video: # 14 Biology. mutace

V roce 1928, ve stejné laboratoři GA Nadson, kde to bylo nejprve mutagenní účinky záření a otevřel chemická mutageneze. MN Meisel prokázáno, že páry chloroform způsobují mutace v kvasinkách. V roce 1932, VV Sacharov provedl experiment, ve kterém se za pomoci roztoku jodu byl schopen způsobit mutace v Drosophila larev. U jedinců mouchy vyvinuly z těchto larev, míra mutace byla několikanásobně vyšší než v hubení hmyzu. Po nějakém čase v několika sovětských laboratořích (SM Gershenzon, MV Lobashova, IA Rapoport) a v Anglii (C. Auerbach), bylo prokázáno, mutagenní účinky některých chemických látek. Po druhé světové válce chemická mutageneze začal studovat velmi dobře. Ale Nejvýznamnější výsledky vědci dosaženo po struktura byla nainstalována látky dědičnost - deoxyribonukleové kyseliny (DNA).

Tento objev nechá cíleně vyhledávat stále více a více nových látek, měnit dědičnost. Nyní je známo, že mnoho látek, které mohou reagovat se složkami DNA (oddělit od jejich jednotlivé atomy nebo skupiny, nebo, alternativně, je převést na jejich jednotky), může změnit genetické záznam - genetický kód. Dnes otevřela mnoho různých chemických látek mutageny, .. Tj látky způsobující změny v dědičnosti: hydroxylamin, hydrazin, kyselina dusitá, různé akridinové barviva, dusíkaté báze analogy, uretany, mnoho jedovatých a toxických látek (např., Dusík a sirnatý hořčice), stejně jako změny v kyselosti.

Mutace mohou způsobit buňky v klidovém a dělení. K dispozici jsou mutageny které jsou aktivní, bez ohledu na to, zda se buňka se dělí. K dispozici jsou také látky, které mohou mění genetický kód pouze v době dělení buněk, když je zdvojení DNA molekul.

Studie interakcí chemických látek s DNA mutagenů odhalit důležité pravidlo. Ukázalo se, že většina mutagenů komunikovat s přísně vymezených složek DNA-částí. DNA se skládá ze dvou cukr-fosfátové řetězy, které jsou připojeny podél své délky čtyři typy dusíkatými bázemi - adenin, thymin, guanin a cytosinové. Ukázalo se, že některé mutageny interagují pouze s cytosin, a další - pouze adeninu. To umožňuje použití velmi specifických látek k úpravě některých částí DNA, v některých případech.

Video: Čas ke studiu mutace №2: mutace a rakovinu

Nedávné studie ukázaly, další důležitý pravidelnost. V průběhu životnosti buňky jeho genetická informace je trvale zapojen do řízení chemických procesů v buňkách, protože je psáno v programu syntézy DNA proteiny v buňkách. Když tento genetický program, „přepsána“ speciální enzymy, molekuly DNA na jiné molekuly, může dojít k „chyby“, jež představují změny dědičné vlastnosti organismu. Mutace také nastat v době šíření molekul nebo v době výměny genetické informace mezi chromozomy.

Tak, a to nejen vzhledem k umělé a často neobvyklými účinky na organismus jedů nebo radiace nastat změny v dědičnosti živých organismů na Zemi. Za normálních podmínek, kdy běžně se vyskytující enzymatických procesů v organismu hromadí chyby v DNA, které způsobí mutace. Ale to se stává, samozřejmě, méně než když jsou vystaveny velmi škodlivých látek.

Studium procesu mutace se stalo důležitým odvětvím moderní genetiky. Nyní, jako pravidlo, mutagenní látky se nejprve na mikroorganismy. Je to levnější a jednodušší. Teprve pak je kontroluje vyšších organismů. S pomocí mutagenních látek, vědci byly poskytnuty s organismy, které jsou pak použity v chovu. téměř všichni klíčky, který nám antibiotika, aminokyseliny, některé vitamíny a další biologicky aktivní látky, získané působením mutageneze.